تاریخچه بتن خود تراکم

تاریخچه بتن خود تراکم

 بتن یکی از مسائل مهم است که دهه‌ها توجه و تحقیقات را به خود اختصاص داده است. در ژاپن نیز سالهای متمادی بر روی این موضوع پژوهش صورت گرفته است. یکی از معیارهای مهم برای رسیدن به بتن با دوام مناسب، متراکم کردن بتن است. اما کاهش تعداد کارگران فنی و حرفه ای که بتوانند این کار را به نحو مناسب انجام دهند، مشکلات زیادی را در سالهای قبل بوجود آورده بود. یکی از راههای اساسی برای رفع این مشکل، استفاده از بتن هایی بود که بتوانند تحت وزن خود در قالب و در تمام زوایا و گوشه‌ها متراکم شوند. بدون اینکه نیاز به لرزش و  نیروی خارجی داشته باشند. به این علت بتن خود تراکم نخست در سال 1986 توسط اوکامورا (okamura) در ژاپن پیشنهاد شد. در پی آن مطالعات و آزمایش‌های اساسی در دانشگاه توکیو توسط اوزاوا (ozawa) و میکاوا (meakawa) برای توسعه این بتن صورت گرفت. اولین نمونه این نوع بتن در سال 1988 با استفاده از مواد  و مصالح موجود در بازار ساخته شد و نتایج مناسبی از نظر جمع شدگی ناشی از خشک شدن و سخت شدن، گرمای هیدراسیون، سختی و سایر خواص به دست آمد که در مقاله ای منتشر شد. در ابتدا این بتن، بتن توانمند[1] (HPC) نامگذاری شد و سه خاصیت اصلی برای تعریف آن در نظر گرفته شد:

بتن تازه : تراکم پذیر

سنین اولیه: جلوگیری از معایب اولیه

بتن سخت شده: محافظت در برابر عوامل خارجی

اما همزمان، آیتسین و همکارانش، بتن HPC را به عنوان بتنی معرفی کردند که دارای مقاومت و دوم بالا در اثر نسبت آب به سیمان پایین باشد. بنابراین نام این نوع بتن توسط اوکامورا و همکارانش تغییر یافت و تحت عنوان «بتن خود تراکم توانمند» یا بطور خلاصه «بتن خود تراکم» نامگذاری شد. تفاوت بتن SCC با بتن HPC در این است که در بتن توانمند، جریان پذیری تنها تا حدودی بهبود یافته است، اما این بتن نمی‌تواند تحت وزن خود، قالب و یا فواصل بین تقویت کننده ها را پر کند، به عبارت دیگر بتن HPC کماکان به عملیات لرزش نیاز دارد.

در سال 1989پروفسور اوکامورا و همکارانش، یک کارگاه تخصصی در زمینه بتن SCC در دانشگاه توکیو ارائه کردند، بیش از 100 متخصص از مراکز تحقیقاتی و شرکت های بزرگ در این کارگاه شرکت داشتند، که باعث گسترش تحقیقات روی این موضوع در مراکز مختلف شد. در اوایل دهه 1990، استفاده از بتن خود تراکم در برخی پلها و سازه ها در ژاپن آغاز شد. ارائه مقالات تخصصی در کنفرانس بین المللی CANMET & ACI در سال 1992 و به دنبال آن کارگاه تخصصی بانکوک در 1994 و کنفرانس ACI در سال 1996 توجه به بتن خود تراکم را در سطح دنیا افزایش داد. در سال 1996 کشورهای اروپایی یک کنسرسیوم تشکیل داده و پروژه‌ای را با عنوان «تولید و محیط کاری بهبود یافته با استفاده از بتن خود تراکم» آغاز کردند. موفقیت این پروژه باعث گسترش سریع‌تر SCC در پروژه های مختلف ساختمانی اعم از پیش ساخته یا بتن‌ریزی در جا شد. امروزه بتن خود تراکم همزمان با کشور ژاپن، در مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی کشورهای اروپایی، کانادا و آمریکا موضوع بحث بررسی و اجرایسازه‌های بتنی است. دستورالعمل‌هایی مانند (EFNARC) برای این بتن تهیه شده و استفاده از آن در بسیاری از کشورهای دنیا رو به توسعه است.

در ایران نیز استفاده از بتن خود تراکم از چند سال قبل آغاز شده و از مزایای آن بهره گرفته شده است. برای مثال می‌توان از مصرف بتن خود تراکم در لاینینگ تونل رسالت تهران، کتیبه‌ها و عناصر تزئینی در طرح توسعه حرم حضرت معصومه و قطعات پیش ساخته‌ برای عبور دستگاههای حفاری متروی شیراز را نام برد.

مقدمه ای بر رفتار های بتن های معمولی و خود متراکم

مقدمه ای بر رفتار های بتن های معمولی و بتن خود متراکم

بتن پر مصرف‌ترین مصالح ساختمانی است. در سال 1992 میلادی تنها در آمریکا 63 میلیون تن سیمان پرتلند به 500 میلیون تن بتن تبدیل شده است که این از نظر وزنی پنج برابر مصرف فولاد، در مدت مشابه بوده است. در بیشتر کشورهای جهان نسبت مصرف بتن به فولاد از 10 به 1 نیز فراتر رفته است. کل بتنی که در سال 91 میلادی در جهان مصرف شده است بالغ بر 3 میلیارد تن یعنی در زمان خود تقریباً یک تن به ازای هر نفر در جهان تخمین زده می شود. تنها ماده ای که بشر به این میزان مصرف می‌کند، آب است.

میزان مصرف امروز بتن در جهان بیش از 5/5 میلیون تن در سال است. بتن، چه از نظر مقاومت و چه از نظر طاقت، قابل مقایسه با فولاد نیست، اما با این حال بتن پر مصرف ترین مصالح مهندسی است. دلایل متعددی را برای این موضوع می توان ذکر نمود. مقاومت بالای بتن در مقابل آب، بر خلاف بسیاری از مصالح دیگر، از آن ماده ای مناسب برای کنترل و ذخیره کردن و حمل و انتقال آب ساخته است. از دلایل دیگر کاربرد گسترده بتن، شکل پذیری عالی آن است. بتن می‌تواند با استفاده از قالب مناسب، به شکل مورد نظر در‌ آمده، برای ساخت اجزای مختلف سازه به کار رود. علت این امر خاصیت شکل پذیری بتن تازه است که به راحتی به درون قالب‌ها با شکل‌های مختلف ریخته می‌شود. پس از چند ساعت قابل باز شده و در جایی دیگر مصرف می‌شود و بتن به شکل مورد نظر، و به صورت جسم سخت شده و مقام در می آید.

از دلایل دیگر کاربرد وسیع بتن در ساختمان و سازه‌های مختلف، سهولت دسترسی و ارزانی نسبی این مصالح است. مصالح اصلی تشکیل دهنده بتن، یعنی سیمان پرتلندو سنگدانه، امروزه تقریبا در همه جا در دسترس است و نسبتاً ارزان محسوب می‌شود. به علاوه در مقایسه با بسیاری از مصالح ساختمانی، تولید بتن نیاز به انرژی اولیه کمتری دارد، زیرا مقادیر زیادی از مواد زائد و ضایعات صنعتی می‌توانند مجددا به عنوان مواد سیمانی یا سنگدانه در ساخت بتن مصرف شوند. بتن می تواند برای تحمل بارها، محصور کردن فضاها، پوشش سطوح و پر کردن حجم‌ها در عموم سازه‌ها به کار رود. به نظر می‌آید کاربرد بتن به عنوان یک مصالح ساختمانی در آینده گسترش بیشتری داشته باشد.

در عین حال استفاده مناسب از بتن مستلزم آگاهی از مشخصات مواد، واکنش‌های بین تشکیل‌دهنده ها، رعایت نکات فنی مختلف در طرح اختلاط مواد و اجرا می‌باشد، تا ماده ای با مشخصات فنی مورد نظر، با مقاومت، دوام و عملکرد مناسب به دست آید. به این منظور یکی از مواردی که در سازه های بتنی در بیشتر اوقت نیاز است، لرزاندن بتن با روش های مختلف است، تا با کاهش تخلخل و هوای درون بتن، مقاومت لازم به دست آید و از شکل گیری بتن معیوب جلوگیری شود. عملیات لرزاندن (ویبره) از مشکلات اساسی در این صنعت به شمار می رود. با توسعه روزافزون مصرف بتن در انواع ساختمان‌ها و کمبود نسبی کارگران ماهر و یا سهل انگاریهای آنان در کارگاهها و یا به دلیل مزاحمت‌های جسمی و روحی و یا هزینه لرزاندن بتن در هنگام ریختن بتن در قالب، به ویژه در مواضعی که تراکم میلگرد وجود دارد، عمل لرزاندن، به طور کامل و صحیح انجام نگرفته و در نهایت مشخصات مکانیکی مطلوب بتن حاصل نمی شود. بنابراین ساخت بتن بدون نیاز به لرزاندن، هموره هدف مهمی برای تکنولوزیست‌های بتن بوده است. آنها کوشیده‌اند با استفاده از مواد افزودنی شیمیایی مختلف و تغییر در مقادیر مصالح طرح اختلاط به این مهم دست یابند و بتن را از نقص های اجرایی لرزاندن رها سازند.

ابداع بتن خود متراکم [1] یا SCC نتیجه این تلاشها بوده است. امروزه استفاده از بتن خود متراکم نه تنها به مجریان پروژه‌های بزرگ برای حل مشکلات عدم کارایی و یا ضعف اجرایی کارگران کمک می کند، بلکه موجب صرفه جویی‌های چشمگیری در مدت زمان اجرا و هزینه ها می شود. با ابداع فوق روان کننده های نسل جدید که حاصل تلاش پژوهشگران ژاپنی بوده است، امروزه می‌توان ضمن به دست آوردن روانی زیاد، از ایجاد جداشدگی نیز جلوگیری کرد. البته قبل از آن نیز افزایش روانی بتن از طریق مصرف مواد افزودنی روان کننده و فوق روان کننده امکانپذیر بوده است، ولی چنانچه از این طریق روانی بتن بیش از حد معین افزایش یابد، جداشدگی در بتن اتفاق افتاده و به کیفیت بتن صدمه می زند. از آن جایی که احتمال جدایی اجزای بتن با زیاد شدن قابلیت تغییر شکل، افزایش می‌یابد، لازم است تا یک تعادل بین تغییر شکل زیاد و مقاومت زیاد در برابر جداشدگی ایجاد نمود. در واقع دلیل این که همواره برای بتن های رایج، بالاترین قوام یا لزجت قابل کار کردن توصیه می شود، این است که از خطر جدایی اجزای بتن جلوگیری شودف که این به معنای کاهش شکل پذیر است. بنابراین باید ضمن استفاده از انواع مناسب فوق روان کننده ها، لزجت مخلوط را در حد مناسبی حفظ کرد تا از جداشدگی ملات از سنگدانه جلوگیری شود. برای این منظور از مقادیر مناسب پودرها و پرکننده های معدنی و در صورت لزوم از مواد اصلاح کنندهلزجت[2] (VMA) استفاده می شود.

مواد پودری یا افزودنی‌های معدنی، اساسا مواد آسیا شده ریزدانه ای هستند که امروزه در صنعت بتن جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده اند. این مواد برای بهبود خواص بتن تازه،بتن سخت شده و دوام بتن استفاده می‌شوند. مواد افزودنی معدنی را می توان به سه گروه مواد با فعالیت کم، مواد سیمانی یا چسبنده و مواد پوزولانی تقسیم کرد که در جای خود راجع به آن بحث خواهد شد.

از جمله خواص مهم بتن که در اکثر سازه‌ها مورد توجه خاص است، کسب مقاومت لازم در برابر آتش است. اگر چه بتن یک ماده غیر قابل سوختن است، اما این لزوماً به معنای مقاومت زیاد در برابر آتش نیست، زیرا مقاومت در برابر آتش مفهومی متفاوت از قابلیت اشتعال مواد دارد. برای درک بهتر این موضوع، مفاهیم اصلی مربوط به رفتار مواد در برابر آتش و آزمایش‌های آتش در فصل سوم ارائه شده است.

مقاومت مصالح ساختمانی در برابر آتش، در واقع به نوعی انعکاس وابستگی خواص آنها به دما است. با بالا رفتن دما، خواص حرارتی و فیزیکی ماده تغییراتی خواهد داشت. این تغییرات، چگونگی انتقال حرارت به داخل ماده، تغییرات ابعادی، چگونگی نیروهای فیزیکی و شیمیایی بین مولکول‌ها و ذرات ماده و در نتیجه مقاومت مکانیکی آن را تحت تاثیر قرار می‌دهد. چگونگی تغییرات خواص مواد با افزایش دما و ارتباط آن با رفتار مصالح در برابر آتش نیز در فصل سوم بحث می شود.

رفتار بتن در برابر آتش موضوع پیچیده ای است. بتن به طور معمول از حدود 25% حجمی سیمان و 75% حجمی سنگدانه تشکیل شده است. هر دوی اینها می‌توانند تاثیر بالایی در رفتار بتن در برابر آتش داشته باشند. همچنین هر یک از مواد افزودنی می توانند بر روی مقاومت و رفتار بتن در برابر آتش موثر باشند. به علاوه، نوع بتن و مقاومت آن، تاثیر بسزایی در خواص بتن در برابر آتش دارد. خواص بتن های نسبتاً جدید مانند بتن‌های مقاومت بالا، بتن های عملکرد بالا و بتن های خود تراکم در برابر آتش بسیار متفاوت از بتن های معمولی است. بویژه چگالی تراکم بالا و کاهش تخلیخل در این بتن ها، پیچیدگی‌های بیشتری را از نظر مقاومت آنها در برابر آتش ایجاد می‌نماید.یکی از پدیده هایی که باعث شکست بتن در برابر آتش می‌شود، پدیده ترکیدن (spalling) بتن در دمای بالا است. در بتن های معمولی، افزایش درصد تخلخل، کمک خوبی به افزایش مقاومت بتن در برابر آتش می‌نماید، اما این موضوع در بتن‌های مقاومت بالا مطلوب نیست، زیرا مقاومت مکانیکی کاهش می یابد. در بتن های توانمند و مقاومت بالا (HSC,HPC) و نیز در بتن خود متراکم (SCC)، زمینه ترکیدن بتن در برابر آتش متفاوت بوده و حتی بیشتر از بتن  معمولی است. در بتن مقاومت بالا، به علت ساختار فشرده بتن، انتقال بخار و رطوبت خیلی سخت‌تر رخ می‌دهد و به این علت فشار بخار زیادی می تواند در لایه‌های نزدیک به سطح ایجاد شود. یعنی بتن مقاومت بالا شرایط مساعد‌تری برای وقوع ترکیدن نسبت به بتن های معمولی دارد. بتن خود متراکم نیز که استفاده از آن در چند سال اخیر رشد بسیار سریعی داشته است، دارای مشکلات مشابهی است. برخی از کارشناسان، بتن SCC را آینده بتن می دانند که از دلایل آن حذف ویبره، کاهش کار کارگری، نمای بسیار صاف و خوب، سرعت بالاتر بتن ریزی، کاهش سر و صدای بتن ریزی (که در مناطق شهری بسیار مزاحم است)، چسبندگی خوب به آرماتور و غیره نام برده می شود. در عین حال مقاومت بتن SCC در برابر آتش و دمای بالا نیز همانند HPC کمتر از بتن معمولی است و بررسی آن جزو پژوهش‌های جدید و مورد علاقه در حال حاضر است.

تعریف بتن خود متراکم و دلایل گسترش آن

تعاریف گوناگونی از بتن خود متراکم توسط محققان مختلف ارائه شده است. طبق تعریف بارتوس، بتن خود متراکم بتنی است که تحت وزن خود جاری شده و بدون نیاز به هر نوع لرزاندن، بطور کامل (حتی با وجود میلگردهای متراکم)، قالبها را پر کرده و حالت همگن بودن خود را حفظ می کند. طبق تعریف اوزاوا بتن خود متراکم تازه باید خواص زیر را داشته باشد:

الف- توانایی پرکنندگی: جاری شدن بتن خود متراکم در تمام فضاهای قالب تحت وزن خود

ب- توانایی عبور: امکان عبور از فواصل تنگ بین میلگردها و قالب تحت وزن خود.

ج- مقاومت در مقابل جداشدگی: ضمن دارا بودن خواص (الف) و (ب) باید شکل و ترکیب یکنواخت خود را در جریان حمل و بتن ریزی حفظ نماید.

امروزه برای بتن خود متراکم مشخصات کلی زیر را پیشنهاد می کنند:

الف- کارایی: از نظر کارایی یک بتن خود متراکم مناسب باید خواص زیر را داشته باشد:

- در حالت معمولی دارای جریان اسلامپ بیش از 600 میلیمتر و بدون جداشدگی باشد.

- روانی خود را به مدت حداقل 90 دقیقه (در صورت نیاز) کند.

- توانایی مقاومت در شیب 3% درس سطح افقی آزاد (در صورت نیاز) داشته باشد.

- قابلیت پمپ شدن در لوله ها به طول حداقل 100 متر و به مدت حداقل 90 دقیقه (در صورت نیاز) داشته باشد.

ب-مشخصات مکانیکی: از نظر مقاومت فشاری دو محدوده زیر برای بتن خود متراکم منظور می‌شود:

- مقاومت فشاری 28 روزه حدود 600-250 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع

- مقاومت فشاری اولیه برای بتن های مصرفی در خانه سازی حدود 200-50 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع در 15-12 ساعت اولیه و در دمای 20 درجه سانتیگراد.

ج- دوام: برای بتن خود متراکم ساخت شده نیز مانند بتن های دیگر، انتظار می‌رود تا دوام نسبت به شرایط محیطی، مقاومت در مقابل خوردگی، تهاجم سولفاتها، کلریدها و دیگر عوامل شیمیایی و مقاومت در مقابل انجماد- ذوب بنا به نیاز برآورده شود.

مزایای چشمگیربتن خود متراکم موجب گسترش سریع آن در دنیا شده است. برخی از این مزایا به شرح زیر است:

1- حذف مشکلات لرزاندن و از جمله مشکل کمبود کارگران ماهر بتن‌ریزی ویبره زن.

2- سهولت بتن ریزی و افزایش سرعت اجرای سازه های بتنی

3- اطمینان از تراکم مناسب بتن، به خصوص در مقاطع تنگ و یا دارای میلگردهای فشرده که در آنها عملیات لرزاندن دشوار است.

4- مقاومت خوب در برابر جداشدگی سنگدانه

5- امکان صرفه جویی اقتصادی با توجه به کاهش نیروی انسانی لازم و زمان ساخت، به ویژه در پروژه های بزرگ.

6- امکان ایجاد سطوح تمام شده صاف و زیبای بتنی و در نتیجه تهیه طرح های متنوع معماری در نما.

7- کاهش سر و صدا و آلودگی صوتی محیط کار، به ویژه در صنایع پیش ساخته بتنی.

بعلاوه حدود 7% از دی اکسید کربن تولیدی توسط صنایع، مربوط به کارخانه های تولید سیمان است. بنابراین یکی از راههای کاهش دی اکسید کربن، کاهش مشکلات گرم شدن زمین ناشی از گازهای گلخانه ای، حفظ منابع طبیعی و معدنی و حفظ محیط زیست، استفاده از انواع بتن های با عملکرد بالا و خود متراکم است که در آنها سیمان به طور موثرتری استفاده شده، یا جایگزینی سیمان به وسیله پر کننده ها در آن صورت گیرد. بنابراین این مسائل نیز می‌توانند دلایل بسیار خوبی برای گسترش بتن‌های عملکرد بالا و  خود متراکم در سطوح ملی و بین المللی باشد.

کاربرد دوغاب میکروسیلیس (ژل میکروسیلیس)در صنعت بتن ریزی

چکیده:

امروزه استفاده از مواد جایگزین سیمان که خاصیت پوزولانی دارند در صنعت بتن، رشد روز افزونی دارد. در کشور ما، میکروسیلیس دارای بیشترین مصرف میان سایرمواد پوزولانی است. میکروسیلیس محصول ثانویه کارخانه های فرو سیلیس می باشد که در حالت اولیه به صورت پودری نرم و سبک است به طوری که حمل و نقل آن را مشکل می کند و همچنین در حین اختلاط با سایر اجزای بتن به خوبی پخش نمی شود و ممکن است باعث کاهش دوام بتن گردد.

دوغاب میکروسیلیس به عنوان محصولی جدید می تواند جایگزین مناسبی برای پودر میکروسیلیس باشد به طوری که حمل و نقل آنرا راحت تر و کم هزینه تر کرده همچنین به خوبی در بتن پخش می شود . در این مقاله موارد ذکر شده بیشتر توضیح داده شده است و نهایتا نتایج آزمایش مقاومت فشاری انجام شده بر روی نمونه های حاوی پودر میکروسیلیس و نمونه بدون میکروسیلیس و نمونه حاوی دوغاب میکروسیلیس ارائه شده است. نتایج حاکی از بازدهی بیشتر دوغاب میکروسیلیس نسبت بهپودر میکروسیلیس می باشد.

مقدمه

 پودر میکروسیلیس یک ماده پوزولانی قوی است که جهت بهبود خواص مکانیکی و افزایش دوام بتن به کار می رود. این ماده محصول جانبی صنعت فروسیلیس است که از روی فیلتر هوای خروجی از کوره های قوس الکتریکی در صنایع فروسیلیس بدست می آید. سالانه 110,000 تن پودر میکروسیلیس در دنیا به مصرف می رسد که بر این اساس، برآورد میزان مصرف سالانه بتن حاوی میکروسیلیس در دنیا، 6 میلیون متر مکعب است. در دهه پنجاه میلادی اولین آزمایش ها بر روی تاثیراتمیکروسیلیس بر روی بتن در نروژ به انجام رسید. در دهه 80 میلادی استفاده آن در بتن شکل اقتصادی به خود گرفت.

 خواص فیزیکی و ساختار شیمیایی میکروسیلیس

پودر میکروسیلیس به رنگ خاکستری روشن تا تیره عرضه می شود. رنگ مشاهده شده به دلیل حضور اکسید آهن و کربن در ساختار میکروسیلیس می باشد. هرچهمیکروسیلیس تیره تر باشد مقدار کربن بیشتری دارد. ذرات میکروسیلیس دارای سطح مخصوص تقریبی  20000 هستند. ذرات منفرد میکروسیلیس تقریبا صد برابر ریزتر از ذارات سیمان می باشند. پودر میکروسیلیس ذرات بسیار ریز با ساختار غیر کریستالی و آمورف است که اندازه ذرات آن در حدود 0/2 – 0/1 میکرون می باشد. بخشی از ذرات آن به هم جوش خورده و کلوخه تشکیل می دهند. مقایسه ابعاد ذرات سیمان و میکروسیلیس در شکل 1 آمده است. درجه کلوخه شدن ذرات بستگی به فرآیند تولید و دمای کوره دارد. این ذرات به دلیل سطح موثر بالا دارای جاذبه زیادی بوده و تمایل به کلوخه شدن دارند. یک آزمون مهم در خصوص توزیع ذراتمیکروسیلیس، میزان باقیمانده میکروسیلیس روی الک 45 میکرون می باشد.

شکل 1- سیمان پرتلند (سمت چپ) و ذرات میکروسیلیس (سمت راست) با بزرگی تصویر یکسان. میله سفید طولانی تر در عکس مربوط به میکروسیلیس 1 میکرومتر می باشد. R ACI 234 تخمین می زند که با جایگزینی 15 درصد سیمان توسط میکروسیلیس تقریبا 000,000,2 ذره میکروسیلیس به ازای هر ذره سیمان وجود خواهد داشت.

 وزن مخصوص میکروسیلیس حدودا 2/2 است در حالیکه وزن مخصوص سیمان 3/1 می باشد که خود نشانگر سبک بودن پودر میکروسیلیس است. بعضا مشاهده می شود برخی افراد سودجو سیلیس میکرونیزه را به جای دوده سیلیسی به فروش می رسانند که هیچ خاصیت پوزولانی ندارد.

 وجه تمایز و راه تشخیص این دو از یکدیگر، وزن بسیار سنگین تر سیلیس میکرونیزه نسبت به وزن دوده سیلیسی در حجم مساوی می باشد.  pH سوسپانسیون % 20میکروسیلیس در آب در حدود 7 – 6 می باشد. مقادیر جزئی عنصر سیلیسیم در پودر میکروسیلیس می تواند در واکنش هیدراتاسیون، تولید هیدروژن کرده و در استحکام بتن تاثیر بگذارد.

 مطالعات زیادی بر روی تغییرات خواص بتن نسبت به تغییرات ساختار شیمیایی و فیزیکی میکروسیلیس صورت نگرفته است. درصد بالاتر SiO2 ، میکروسیلیس را در بتن واکنش پذیرتر می کند. اغلب استانداردهای مهم حداقل میزان 85% را برای SiO2 در میکروسیلیس اعلان کرده اند. بیشتر بودن SiO2 به معنای کمتر بودن ناخالصی ها در میکروسیلیس است. چنانچه میزان کربن میکروسیلیس زیاد باشد، برای تامین هوای مورد نیاز در بتن حاوی این میکروسیلیس افزودنی هوازا به کار می رود. هیچ گزارشی از ارتباط بین کیفیت بتن و نرمی میکروسیلیس مشاهده نشده است. میکروسیلیس نرم تر واکنش پذیرتر بوده و به علت نرمی بالا نیاز به آب بیشتری دارد و با نرم شدن میکروسیلیس نیاز به فوق روان کننده بیشتر می شود.

3- اثرات میکروسیلیس بر بتن تازه و بتن سخت شده

 3-1- بتن تازه

 3-1-1- افزایش چسبندگی

 بتن تازه حاوی میکروسیلیس نسبت به بتن معمولی بدون میکروسیلیس، چسبندگی بیشتری داشته و با افزایش میکروسیلیس این چسبندگی افزایش می یابد. نتایج تحقیقات حاکی از این است که بتن حاوی میکروسیلیس باید دارای اسلامپ اولیه به اندازه 50 میلیمتر بیشتر از بتن فاقد میکروسیلیس باشد تا همان کارپذیری را داشته باشد. منظور از افزایش چسبندگی سه مورد است: 1- چسبندگی خمیر سیمان به سنگدانه 2- چسبندگی خمیر سیمان به میلگرد 3- چسبندگی بتن قدیم به بتن جدید.

3-1-2- کاهش آب انداختگی

 به دلیل کاهش سطح مخصوص زیاد میکروسیلیس و مقدار کم آب موجود در بتن های حاوی میکروسیلیس، آب انداختگی در این گونه بتن ها مقدار کم و جزئی دارد. با افزایش میزان میکروسیلیس، آب انداختگی به صفر می رسد. در اثر نشست سنگدانه آب که سبکتر است به سمت سطح کشیده می شود. بخشی از آب در زیر سنگدانهها و یا زیر میرگرد محبوس شده و بخشی از آن به سطح می رسد. این جابجایی آب از طریق کانال های مویینه صورت می گیرد. وقتی آب تبخیر می شود این مجاری مویینه به راهی مناسب برای نفوذ مواد مخرب از خارج به داخل بتن تبدیل می شوند. بنابراین کاهش آب انداختگی و در نتیجه کاهش این کانال ها باعث بهبود دوام بتن می گردد. از طرف دیگر، ، با کاهش آب انداختگی خطر ترک خوردن بتن در اثر جمع شدگی پلاستیک افزایش می یابد که خود این ترک ها در صورت کنترل نشدن، راهی برای نفوذ مواد مخرب به داخل بتن می شوند. لذا باید بتن های حاوی میکروسیلیس را پس از اجرا به دقت عمل آوری کرد. تغییرات دمای هوا، وجود باد در محیط، دمای بالای بتن و رطوبت کم محیط، عوامل مهم در این نوع ترکها می باشند. گونی کشی مرطوب و پوشاندن بتن با فیلم های پلاستیکی بهترین روش عمل آوری این نوع بتن ها می باشند که بین 3 تا 7 روز باید انجام گیرد.

   3-2- بتن سخت شده

 3-2-1- بهبود خواص مکانیکی

3-2-1-1- افزایش واکنش هیدراسیون

 پودر میکروسیلیس یک ماده پوزولانی با واکنش پذیری بالاست، این ماده با آهک آزاد شده در اثر هیدراتاسیون سیمان واکنش داده و تولید کلسیم سیلیکات هیدرات می کند که محصول اصلی هیدراتاسیون می باشد. جایگزینی % 10 میکروسیلیس با سیمان، مقدار آهک آزاد بتن را نسبت به بتن شاهد پس از 28 روز تا نصف کاهش می دهد و تبدیل به محصولات ثانویه هیدراسیون می نماید.

3-2-1-2- بهبود لایه مرزی

 ضعیف ترین بخش بتن، لایه مرزی روی سنگدانه ها می باشد که ضخامت حدود 50 میکرون دارد. این لایه به این علت که تراکم ذرات جامد به خوبی انجام نمی شود و از طرفی آب انداختگی بتن در این لایه زیاد اتفاق می افتد، غلظت بالایی از کلسیم هیدروکسید خواهد داشت. میکروسیلیس به خاطر ساختار نرمی که دارد در این لایه نفوذ کرده و علاوه بر واکنش پوزولانی که منجر به کاهش غلظت کلسیم هیدروکسید می شود، تراکم این لایه را بالا می برد.

3-2-2- بهبود دوام

3-2-2-1- کاهش نفوذ پذیری

همان طور که در شکل 1 توضیح داده شد، ساختار میکروسیلیس به قدری ریز می باشد که اگر 10% سیمان را با آن جایگزین کنیم به ازای هر ذره سیمان بیش از یک میلیون ذره میکروسیلیس وجود خواهد داشت. ذرات میکروسیلیس در بتن سخت شده، فضاهای خالی ایجاد شده در اطراف ذرات سیمان را پر می کند و بنابر این نفوذ پذیری کاهش می یابد. همچنین افزایش واکنش هیدراسیون و بهبود لایه مرزی نیز باعث کاهش نفوذ پذیری می گردد.

کاهش نفوذ پذیری در بتن های حاوی میکروسیلیس در مقابل موادی مانند یون کلر، باعث شده است که معمولا عرشه پل ها، سازه های پارکینگ و سازه های دریایی به وسیله میکروسیلیس مقاوم گردند. جایگزینی % 5 میکروسیلیس با سیمان نسبت به کاهش w/c بتن از 0/5 به 0/4 در مقابله با نفوذ یون کلر موثرتر عمل می کند.

3-2-2-2- افزایش مقاومت سایشی

مقاومت بتن میکروسیلیسی در برابر خوردگی سایشی به علت تراکم بیشتر بتن و افزایش استحکام لایه مرزی سنگدانه و تولید خمیر سیمان بیشتر می باشد.

3-2-2-3- افزایش مقاومت در برابر واکنش سیلیکاتی قلیایی

 مقاومت بتن میکروسیلیس در برابر انبساط ناشی از واکنش سیلیکاتی قلیایی، به شرطی که پخش شوندگی میکروسیلیس به خوبی اتفاق بیافتد، افزایش خوبی دارد. چنانچه ذرات میکروسیلیس به خوبی پخش نشوند نتیجه معکوس داشته و خود آنها باعث واکنش سیلیکاتی قلیایی می شوند. جایگزینی % 10 سیمان با میکروسیلیس، مقدار قلیای بتن را تا 3 برابر کاهش می دهد که همین عامل، باعث بهبود این خاصیت می شود. ترکیب میکروسیلیس با دیگر پوزولانها مقاومت در برابر انبساط قلیایی را بهتر می کند.

3-2-2-4- افزایش مقاومت در برابر حمله یون سولفات

 بتن میکروسیلیس مقاومت بسیار خوبی در برابر حمله یون سولفات دارد و این مقاومت با افزایش درصد میکروسیلیس بالا می رود.

3-2-2-5- افزایش مقاومت الکتریکی

 مقاومت الکتریکی بتن میکروسیلیسی نسبت به بتن معمولی بیشتر می باشد و همین عامل باعث کاهش واکنش خوردگی میلگردها در بتن می شود.

 4- شکل های مصرفی میکروسیلیس

 میکروسیلیس عمدتاً به سه شکل پودر خشک، ژل و دوغاب به صورت تجاری در دسترس می باشد. همه شکل های میکروسیلیس دارای نقاط ضعف و قوت می باشند که بر روی کیفیت بتن ، حمل و نقل مواد، و راندمان و سرعت اجرای کار تاثیر می گذارند.

4-1- پودر خشک:

 این شکل میکروسیلیس ساختار پودر نرم دارد این شکل میکروسیلیس به صورت فله و کیسه بسته بندی و عرضه می شوند. نرمی بسیار زیاد میکروسیلیس باعث ایجاد مشکلاتی در حمل و نقل این محصول می شود. گرفتگی تاسیسات و لوله های انتقالی، چسبندگی به سطوح و تشکیل پل در مخازن نگهداری از مشکلات این شکل ازمیکروسیلیس می باشد. امروزه پودر خشک تازه تولید شده با مکانیسمهایی متراکم شده و سپس عرضه می شود و افزودن مستقیم پودر سبک به بتن رایج نمی باشد. هزینه های زیاد مربوط به حمل و نقل و ایجاد گرد و خاک زیاد دو عامل اصلی این کار می باشد.

  4-2- ژل میکروسیلیس:

 از اختلاط آب و پودر میکروسیلیس به همراه مقادیر مشخصی افزودنی روان کننده بدست می آید و حاوی 40 الی 45 درصد میکروسیلیس می باشد و نسبت به دوغاب،میکروسیلیس کمتری دارد.

4-3- دوغاب میکروسیلیس:

برای غلبه بر مشکلات استفاده از پودر سبک، این محصول با آب مخلوط شده و مخلوط های % 60-42 میکروسیلیس در آب تهیه می شود که نسبت به ژل میکروسیلیس حاوی مقدار بیشتر پودر میکروسیلیس می باشد. دوغاب % 50  میکروسیلیس در آب دارای

kg/m 31400 است که دارای میکروسیلیس خشک به مقدار  700 است. این دانسیته نسبت به شکل پودری میکروسیلیس که دانسیته حدود   300 دارد تقریبا 2 برابر بوده و لذا هزینه های حمل و نقل را تا 2 برابر کاهش می دهد. ترکیب دوغاب می تواند شامل روان کننده یا فوق روان کننده بتن باشد ولی محصول فعلی شرکت کلینیک بتن ایران بدون افزودنی روان کننده است تا به مصرف کننده این امکان را بدهد تا میزان افزودنی روان کننده مورد نیاز بتن خود را تعیین کنند. از آنجا که پودر میکروسیلیس ریز ساختار بوده، سطح موثر بالایی دارد و مقدار زیادی از آب بتن را جذب سطح می کند و استفاده از میکروسیلیس در بتن، نیاز به آب را بیشتر می کند که باید با افزودنی های کاهنده آن نیاز را جبران کرد. دوغاب میکروسیلیس به دلیل روانی بیشتر نسبت به ژل توانایی پخش شدگی بیشتری نسبت به ژل دارد. دوغاب میکروسیلیس در بسته بندی سطل و بشکه قابل عرضه می باشند و نحوه نگهداری و استفاده از آن باید توسط تولید کنندگان ارائه شود.

5- نتایج آزمایش انجام شده بر روی بتن حاوی دوغاب و پودر خشک میکروسیلیس

در ادامه به نمونه ای از آزمایش های انجام شده بر روی بتن حاوی دوغاب میکروسیلیس تولیدی شرکت کلینیک بتن ایران اشاره می شود. لازم به ذکر است که این آزمایش ها در انستیتو مصالح ساختمانی دانشگاه تهران انجام شده است. طرح اختلاط نمونه های مورد آزمایش در جدول 1 آمده است. لازم به ذکر است عیار مواد سیمانی در نمونه حاوی دوغاب، 360 و کمتر از نمونه های شاهد می باشد و همچنین سیمان کمتری دارد. مقاومت فشاری بر روی نمونه های بتنی مکعبی با ابعاد 15 * 15 * 15 سانتی متر انجام شده است. مقدار مصالح سنگی در تمامی نمونه ها برابر بوده و از سیمان تیپ 2 تهران در تمامی نمونه ها استفاده شده است.

*** 80 کیلو در متر مکعب دوغاب استفاده شده است. چون 50 درصد دوغاب میکروسیلیس است بنابراین مقدار میکروسیلیس 40 کیلو در متر مکعب به دست می آید. نتایج آزمایش مقاومت فشاری در جدول 2 و شکل 2 آمده است.

همانطور که در جدول 2 و شکل 2 مشاهده می شود، نمونه حاوی دوغاب، با اینکه عیار مواد سیمانی کمتری دارد، نسبت به نمونه حاوی پودر میکروسیلیس دچار افت مقاومت نشده و همچنین، نسبت به نمونه بدون میکروسیلیس با عیار سیمان بیشتر مقاومت بیشتری دارد. این مطلب به دلیل پخش شدن بهتر میکروسیلیس در بتن حاوی دوغاب میکروسیلیس است به طوری که پخش مناسب باعث افزایش بیشتر هیدراتاسیون و افزایش بازده نمونه حاوی دوغاب گردد. همان طور که در شکل 3 نشان داده شده است، آزمایش نفوذ تسریع شده یون کلر نشان می دهد نمونه حاوی دوغاب میکروسیلیس با عیار مواد سیمانی کمتر تقریبا شاری برابر با نمونه حاوی پودر دارد و در دسته بتن با نفوذ پذیری کم قرار دارد.

شکل 2- نمودار ستونی نتایج آزمایش مقاومت فشاری

شکل 3- مقایسه نتایج شار عبوری برای آزمایش RCPT

6- نتیجه گیری

دانسیته دوغاب میکروسیلیس بر اساس ماده خشک، بالاتر از پودر میکروسیلیس می باشد و لذا هزینه های حمل و نقل و انبارش را کاهش می دهد. دانسیته دوغاب 50 % در حدود1400 کیلوگرم در متر مکعب بوده که بر اساس 50 % ماده خشک، دانسیته میکروسیلیس خالص، 700 کیلو گرم بر مترمکعب می باشد ولی دانسیته پودر در بهترین حالت حدود 450 کیلوگرم در متر مکعب می باشد.

انتقال دوغاب میکروسیلیس به داخل بتن راحتتر و سریعتر می باشد و عاری از هر گونه گرد و غبار می باشد.

اختلاط ذرات میکروسیلیس داخل بتن، زمانی که به شکل دوغاب وارد بتن می شود راحتتر و سریعتر از زمانی بوده که به شکل پودر وارد شده است. پخش شدگی موثرمیکروسیلیس در بتن یکی از نکات بسیار مهم استفاده از این افزودنی می باشد به طوری که بازده این محصول را نسبت به پودر میکروسیلیس افزایش می دهد.

دوغاب میکروسیلیس می تواند مصرف سیمان در بتن را کاهش داده منجر به صرفه جویی در مصرف سیمان و افزایش سود گردد.

عدم وجود هرگونه روان کننده بتن در محصول دوغاب نسبت به ژل، علاوه بر کاهش قیمت این محصول، باعث می شود تنظیم مقدار افزودنی روان کننده مورد نیاز طرح توسط پیمانکار راحت تر انجام شود.

ژل میکروسیلیس MTOMIX 4500

MTOMIX 4500

ژل میکروسیلیس

شرح:

MTOMIX 4500 علاوه بر استفاده در ساخت بتن های با مقاومت بالا،آب بند، نفوذ پذیری کم، دوام بالا و ملات های ویژه، در بتن هایی که کاهش ترک های پلاستیک، ارتقا نسبی مقومت های کششی و خمشی بتن مد نظر می باشد کاربرد دارد. همچنین در شرایطی که بتن در معرض ضربه و بارهای متناوب دینامیکی است استفاده ازMTOMIX 4500 توصیه می شود.

کاربرد ها:

• سازه های ساحلی

• سازه های نگهدارنده آب

• روسازی های بتنی

• بتن های پر مقاومت

• سازه های در معرض بار های دینامیکی، ضربه و خستگی

• مقاطع نازک بتنی

• سازه های بتنی در معرض سیکل های شدید ذوب و انجماد

• بتن های نظامی و پدافندی

مزایا:

• کاربرد آسان و مرتفع سازی مشکلات ناشی از استفاده مستقیم از پودر میکروسیلیس

• کاهش هزینه حمل در مقایسه با میکروسیلیس

• افزایش مقاومت فشاری

• کاهش نسبت آب به سیمان

• کاهش نفوذ پذیری

• افزایش دوام ناشی از افزایش مقاومت الکتریکی و در نتیجه افزایش مقاومت در برابر خوردگی

• افزایش دوام ناشی از کاهش نفوذپذیری

میزان مصرف:

میزان دقیق مصرف MTOMIX 4500 می بایست از طریق آزمایش های کارگاهی مشخص گردد لذا به عنوان راهنمایی توصیه می شود به میزان 5 تا 8 درصد وزن سیمان مصرفی به بتن افزوده گردد. این مقدار رامی توان در هنگام ساخت بتن و یا پس از ساخت به بتن اضافه نمود.

در صورت اضافه نمودن MTOMIX 4500 در تراک میکسر باید از اختلاط آن در بتن اطمینان حاصل نمود. بدین منظور می بایست پس از افزودن MTOMIX 4500 بین 3 تا 5 دقیقه زمان نیاز می باشد.

عوارض مصرف خارج از محدوده:

مصرف کمتر از 5 درصد MTOMIX 4500 باعث عدم ظهور کیفیت و عملکرد مناسب، افت اسلامپ سریع، کاهش قدرت میزان جذب آهک آزاد و پایین آمدن نسبی کلیه خواص برای بتن می گردد.

مصرف بیش از 8 درصد وزن سیمان مصرفی از MTOMIX 4500 در بتن توصیه نمی شود و صرفا با انجام آزمایشات کارگاهی امکان پذیر خواهد بود.

مشخصات ظاهری:

حالت: در وضعیت سکون ژله ای و پس از تکان دادن مایع

رنگ: خاکستری

وزن مخصوص: 1.35

میزان کلراید: فاقد کلر و یا بسیار کمتر از حد مجاز استاندارد

نیترات: ندارد

نقطه انجماد: صفر درجه سانتیگراد

نقطه اشتعال: ندارد

سازگاری:

این محصول با هیچ ماده دیگری نباید مخلوط شود مگر توسط متخصصین شرکت کلینیک بتن ایران تایید شده باشد.

انبارداری:

MTOMIX 4500 بایستی در ظروف اصلی خود و در دمای بیش از 5+ درجه سانتیگراد نگهداری شود. در صورت یخ زدن می توانید آن را به آرامی گرم نموده و هم بزنید تا دوباره بازیافت شود. عدم رعایت شرایط انبارداری مناسب ممکن است باعث آسیب دیدن محصول و یا ظرف آن گردد. برای کسب اطلاع بیشتر از روش انبارداری مناسب با بخش فنی کلینیک بتن ایران تماس حاصل نمایید.

نکات ایمنی:

MTOMIX 4500 محتوی هیچ ماده خطرناکی نمی باشد. برای آگاهی بیشتر به بروشور ایمنی محصول مراجعه نمایید.

تاییدیه فنی:

تمام محصولاتی که توسط شرکت کلینیک بتن ایران عرضه می گردد مطابق با استاندارد های کیفی بین المللی می باشد.

جهت دریافت قیمت ژل میکروسیلیس MTOMIX 4500 و سایر افزودنی های بتن ، با ما تماس بگیرید.

کاربردهای بتن الیافی

بیشترین کاربردهای بتن مسلح به الیاف بویژه الیاف فولادی تاکنون در دالها، عرشه پلها، کف سازی فرودگاهها، پارکینگها و محیطهای در معرفی کاویتاسیون و فرسایش بوده است. در پل سازی مهمترین کاربرد آن در سطوحی بوده که در معرض خوردگی و فرسایش قرار دارند.

دالهای روی بستر

در مورد دالهاى روى بستر، نمونه هایی که خوب بررسی شده باشند اندک هستند. اما در جاهایی کهدال بتنی مسلح به الیاف فولادی تحت تاثیر عبور و مرور اتوبوسهای سنگین قرار دارد، مشخص شده است که این نوع دال، با ضخامتی در محدود 60 تا 75 درصد دالهاى غیرمسلح، عملکردی مشابه آنها دارند با استفاده از این نوع بتن، پوشش باند فرودگاهها را میتوان به نحو قابل ملاحظه اى ( 20 تا 60 درصد) نازکتر از پوششهای بتنی غیر مسلح مشابه اجرا کرد. خستگی خمشی عامل مهمی است که بر عملکرد کفسازى اثر می گذارد، اطلاعات موجود نشان میدهد که الیاف، مقاومت بتن را در برابر خستگی به نحو قابل ملاحظه ای افزایش می دهند.

دالهای سازه ای سقفها

براى دالهای کوچک، براساس نظریه خط سیلان، یک روش طراحی ارایه شده است که بر نتایج حامل از آزمایش دالهاى دو طرفه بتنى متکى است. ولی برون یابی نتایج کار و اعمال انها بر دالهای بزرگتر، به شدت نهى شده است.

عرشه پلها

استفاده از نمکهای یخ زدا موجب انهدام عرشه پلها می شود. بتن الیافی گرچه نمی تواند مانع از نفوذ این نمکها شود ولی با محدود نگاه داشتن تعداد و عرض ترکها میتوان از گسترش دامنه این انهدام جلوگیری کرد.

تیرها

خمش در تیرها

در این زمینه، هم براى تیرهایی که تنها به الیاف مسلح شده اند و هم در مورد تیرهایی که از ترکیب الیاف و آرماتور در آنها استفاده شده، فرمولها و معادلاتی ارائه گردیده است . در مورد تیرهای که فقط به الیاف مسلح باشند، معادلات مذکور ارزش عملی چندانی ندارند و تنها در مورد تیرهای کوچک (10×10×35 سانتیمتری) و اعضای فرعی سازه ها کاربرد دارند . اما در زمینه تیرهای مسلح به ترکیب الیاف و آرماتور معادلات، طرح شده با توجه به استفاده از مقاومت کششی افزایش یافته بتن که به کمک آرماتور کششی می آید، قادرند مدل مناسبی از تیر به دست دهند. از جمله این معادلات، روابط پشنهادی است که مشابه معادلات روش طراحی بر اساس مقاومت نهایی ACI است .

اتصالات تیر- ستون

مطالعات اخیر روی اتصالات تیر- ستون مقاوم در برابر زلزله با استفاده از الیاف فولادی به جای بخشی از میلگردهای حلقوی، حاکی از بهبود قابل ملاحظه مقاومت، نرمی و جذب انرژی اتصال است .

ملاحظات مربوط به خستگی خمشی

تحقیقات اخیر نشان می دهد که افزودن الیاف به تیرهای بتنی مسلح به میلگرد عمر خستگی را و تغییر مکانها و عرض ترکها را کاهش می دهد. بر اساس این تحقیقات نتیجه گرفته می شود که اثر مفید الیاف با افزایش میزان میلگردها کاهش می یابد.

برش در تیرها

داده های آزمایشگاهی زیادی که در دست هستند نشان میدهند که الیاف اساساً ظرفیت برشی (مقاومت کششی قطری) تیرهای بتنی را افزایش می دهند. به کار بردن الیاف به جای خاموتهای قائم یا میل گردهای خم شده یا برای کمک به آنها مزایای چندی را ایجاد می کند که عبارتند از :

الف - الیاف در حجم بتن به طور یکنواخت توزیع شده و خیلی بیشتر از میلگرد های تقویتی برشی به یکدیگر نزدیک هستند.

ب - مقاومت کششی در نخستین ترک و مقاومت کششی نهایی هر دو توسط الیاف افزایش می یابند.

ج - مقاومت برشی اصطکاکی افزایش می یابد.

با استفاده از الیاف دارای انتهای آجدار می توان از انهدام فاجعه آمیز تیرهای بتنی در اثر کشش قطری جلوگیری کرد. برخی از پژوهشگران تحلیل هایی ارائه داده اند که نشان می دهد الیاف می توانند از لحاظ اقتصادی جایگزین خاموتها شوند الیاف دارای انتهای چین خورده می توانند به افزایشی چشمگیر در مقاومت برشی منجر شود . در برخی آزمایشها این افزایش حتی به 100 درصد بالغ گردیده است.

اخیرا بر اساس نتایج آزمایشگاهی روی 7 تیر دارای الیاف که چهار تیر آن خاموت هم داشته اند معادله زیر جهت برآورد Vcf پیشنهاد شده است.

Vcf=2/3Ft(d/a)0.25

Ft مقاومت کششی بتن است که از نتایج کشش مستقیم استوانه هاى 6×12 اینچی (15×30 سانتیمتری) به دست می آید.

( d/a ) نسبت عمق مؤثر به دهانه برشی است . اثرات انواع مختلف الیاف از طریق پارامتر Ft در معادله بررسی می شود. روش طراحی پیشنهاد شده همان طریق ACI 318 را در مورد محاسبه سهم خاموت در ظرفیت برشی دنبال می کند که به آن نیروی مقاوم بتن نیز که بر اساس تنش برش معادله بالا محاسبه می شود اضافه میگردد.

برش در دالها

مطالعات اخیر نشان داده اند که با افزودن الیاف فولادی قلابدار به آرماتور در دالهای بتنی مسلح، مقاومت برشی آنها بسته به درصد الیاف تا 42 درصد افزایش یابد.

شاتکریت

شاتکریت (بتن پاشى) دارای الیاف فولادی در ساختن سازه های گنبدی شکل، پوشش دادن، پایداری سنگریزه ها، تعمیر بتن فرسوده و غیره به کار می رود. طرح سازه ها به همان طریق سازه های مرسوم مورت می گیرد، فقط مشخصات بهبود یافته فشاری، برشی و کششی بتن الیافی در محاسبات وارد میشوند.

فرسایش در اثر کاویتاسیون

بتن مسلح به الیاف فولادی براى تعمیر آبروهای خروجی، حوضچه های آرامش سرریزها و قسمتهای دیگر بعضی از سدها به کار رفته است . در هر مورد از زمان تعمیر تاکنون، با وجود ارتفاع زیاد این سدها و شگرف بودن قدرت آب خروجی بتن الیافی به بهترین نحو پایداری کرده است.

کاربردهای دیگر

بتن مسلح به الیاف و بویژه فولادی در بسیاری از جاهای دیگر نیز به کار رفته که روشهای طراحی خاص و روشنی نداشته اند. به طور مثال این موارد شامل : پیاده روها، حفاظت خاکریزها، پی ماشین آلات، پوشش آدم روها، سدها، پوشش نهرها، تانکهای ذخیره مواد و اعضای پیش ساخته نازک می شود. مسلما با گذشت زمان و انجام تحقیقات بیشتر و کاملتر، موارد استفاده از این نوع بتن متنوع تر و کاربرد آن نیز رایج تر خواهد شد.

استفاده و کاربرد بتن الیافی در ایران

بر اساس مطالب یاد شده بتن الیافی با مزایای ویژه خود می تواند کاربردهای وسیعی داشته باشد، لیکن جهت به کار گیری آن در ایران لازم است که دو نکته اساسی در نظر باشد.

مورد اول :

لازم است که حداقل مقاومتی براى بتن در کلیه سازه های بتنی اعمال شود، که این خود در کیفیت بتن، بدون واردکردن هیچ گونه الیافی نقش موثر دارد. بدین معنی که باید اول کیفیت بتن بدون الیاف را ارتقا دهیم.

مورد دوم :

نظر به اینکه باید از پدیده «گلوله شدن» در بتن الیافی جلوگیری به عمل آید، لذا لازم است نحوه صحیح مخلوط کردن الیاف با بتن و همچنین استفاده از روان سازها جهت افزایش کارایى فراهم آید. لازم است به این صنعت نو پا با کاربردهای فراوان، توجه بیشتری معطوف شود و الیاف مختلف اعم از مصنوعی (مانندالیاف پلی پروپیلن) و فولادی، به شکل مطلوب و با کیفیت مناسب ساخته شوند. سرمایه گذاری جهت ساخت الیاف و اینکه صنعت پتروشیمی به ساخت الیاف پلی پروپیلن و صنعت فولاد به ساخت الیاف فولادی مبادرت ورزند، میتواند راه گشا باشد.

نویسنده : کلینیک  بتن ایران/دپارتمان تحقیق و توسعه.((مشاور و تولید کننده محصولات افزودنی بتن و ارائه دهنده خدمات مهندسی بتن))